Svergolamento

Area dedicata alla discussione di argomenti sulla meccanica del volo e aerotecnica. Quesiti su come fa un aeroplano a volare!

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max70
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Svergolamento

Messaggio da max70 » 18 aprile 2007, 18:41

Ho letto da qualche parte, che all'aumentare dell'angolo di attacco stallano per prime le estremità dell'ala.
Per questo motivo le estremità stesse sono spesso svergolate rispetto alla radice, in questo modo all'aumentare dell'angolo di attacco l'incidenza all'estremità è più bassa e il profilo non stalla.

Non riesco a capire il perchè di questo comportamento, sempre che abbia ben compreso quanto letto, c'è qualcuno che mi sa illuminare? :?:

Grazie in anticipo

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libelle
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Messaggio da libelle » 18 aprile 2007, 22:03

Lo svergolamento indica una progressiva riduzione dell'angolo di calettamento (l'angolo di incidenza è una cosa diversa) dalla radice fino alle estremità alari.
L'angolo di calettamento è maggiore alla radice e minore all'estremità, quindi avviene il contrario: lo stallo si genera inizialmente alla radice per poi propagarsi su tutta l'ala fino alle estremità.
Tale soluzione ha uno scopo semplice, cioè rendere l'intera ala meno soggetta ad uno stallo repentino e indurre la stessa a generare una sorta di avviso al pilota della nascita e propagazione dello stallo, ovvero il distacco dei filetti fluidi dall'ala.
Ipoteticamente un ala che mantiene lo stesso angolo di calettamento dalla radice alla tip stalla unicamente di botto quando si raggiunge l'angolo di stallo.
Lo stallo sarebbe quindi repentino e violento.
Con lo svergolamento alare invece lo stallo inizia alla radice e pian piano si propaga alle estremità. In questo modo anche se la radice dell'ala è oramai completamente stallata, la tip può continuare a lavorare. Si ottiene quindi uno stallo "morbido" e avvisato anzichè istantaneo.
I fasci turbolenti che si distaccano dalla radice dell'ala stallata vanno ad investire i piani di coda e a provocare quel classico scuotimento in coda che avvisa il pilota dello stallo presente sulla radice di entrambe le ali. Se il pilota continuasse a tirare la barra o il volantino ecco che lo stallo contaminerebbe tutta l'ala rendendola di fatto inefficiente con conseguente caduta di muso dell'aereo.
Bisogna anche aggiungere che non a caso lo stallo deve generarsi prima alla radice e poi da ultimo arrivare alla tip perchè ciò influisce sulla stabilità dell'aereo sull'asse longitudinale.
Immagina se avvenisse il contrario, cioè che le ali stallassero prima di estremità conservando un residuo di portanza solo alla radice.
La stabilità dell'aereo sarebbe pericolosamente compromessa con forte tendenza allo stallo scoordinato, cioè alla caduta d'ala.
C'è chi sostiene anche che la tendenza a conservare un residuo di portanza proprio alle estremità delle ali (dove sono presenti gli alettoni) può garantire un minimo di controllabilità dell'aereo anche in fase di stallo già generato alla radice. In realtà questa affermazione è una delle più grosse cretinate che possono essere pronunciare nel mondo aeronautico.
Quando l'ala inizia a stallare MAI usare lateralmente la barra o il volantino perchè si provocherebbe il contrario dell'effetto voluto, cioè uno stallo netto sull'ala in cui si abbassa l'alettone. Questa però è una disquizione diversa.
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Messaggio da cav.ok » 18 aprile 2007, 23:16

libelle ha scritto:Lo svergolamento indica una progressiva riduzione dell'angolo di calettamento (l'angolo di incidenza è una cosa diversa) dalla radice fino alle estremità alari.
L'angolo di calettamento è maggiore alla radice e minore all'estremità, quindi avviene il contrario: lo stallo si genera inizialmente alla radice per poi propagarsi su tutta l'ala fino alle estremità.
Tale soluzione ha uno scopo semplice, cioè rendere l'intera ala meno soggetta ad uno stallo repentino e indurre la stessa a generare una sorta di avviso al pilota della nascita e propagazione dello stallo, ovvero il distacco dei filetti fluidi dall'ala.
Ipoteticamente un ala che mantiene lo stesso angolo di calettamento dalla radice alla tip stalla unicamente di botto quando si raggiunge l'angolo di stallo.
Lo stallo sarebbe quindi repentino e violento.
Con lo svergolamento alare invece lo stallo inizia alla radice e pian piano si propaga alle estremità. In questo modo anche se la radice dell'ala è oramai completamente stallata, la tip può continuare a lavorare. Si ottiene quindi uno stallo "morbido" e avvisato anzichè istantaneo.
I fasci turbolenti che si distaccano dalla radice dell'ala stallata vanno ad investire i piani di coda e a provocare quel classico scuotimento in coda che avvisa il pilota dello stallo presente sulla radice di entrambe le ali. Se il pilota continuasse a tirare la barra o il volantino ecco che lo stallo contaminerebbe tutta l'ala rendendola di fatto inefficiente con conseguente caduta di muso dell'aereo.
Bisogna anche aggiungere che non a caso lo stallo deve generarsi prima alla radice e poi da ultimo arrivare alla tip perchè ciò influisce sulla stabilità dell'aereo sull'asse longitudinale.
Immagina se avvenisse il contrario, cioè che le ali stallassero prima di estremità conservando un residuo di portanza solo alla radice.
La stabilità dell'aereo sarebbe pericolosamente compromessa con forte tendenza allo stallo scoordinato, cioè alla caduta d'ala.
C'è chi sostiene anche che la tendenza a conservare un residuo di portanza proprio alle estremità delle ali (dove sono presenti gli alettoni) può garantire un minimo di controllabilità dell'aereo anche in fase di stallo già generato alla radice. In realtà questa affermazione è una delle più grosse cretinate che possono essere pronunciare nel mondo aeronautico.
Quando l'ala inizia a stallare MAI usare lateralmente la barra o il volantino perchè si provocherebbe il contrario dell'effetto voluto, cioè uno stallo netto sull'ala in cui si abbassa l'alettone. Questa però è una disquizione diversa.
impeccabile...infatti abbassare un alettone in stallo vuol dire regalarsi una bella vitina :lol:

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Messaggio da FAS » 19 aprile 2007, 11:29

libelle ha scritto: C'è chi sostiene anche che la tendenza a conservare un residuo di portanza proprio alle estremità delle ali (dove sono presenti gli alettoni) può garantire un minimo di controllabilità dell'aereo anche in fase di stallo già generato alla radice. In realtà questa affermazione è una delle più grosse cretinate che possono essere pronunciare nel mondo aeronautico.
.
approfondiamo?
libelle ha scritto: Quando l'ala inizia a stallare MAI usare lateralmente la barra o il volantino perchè si provocherebbe il contrario dell'effetto voluto, cioè uno stallo netto sull'ala in cui si abbassa l'alettone. Questa però è una disquizione diversa.
apriamo una discussione a parte?
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Messaggio da Maxx » 19 aprile 2007, 11:40

Marcè, ma nun tieni niente 'a fà????? :-)

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Messaggio da FAS » 19 aprile 2007, 12:09

Maxx ha scritto:Marcè, ma nun tieni niente 'a fà????? :-)
per i posteri...lasciamo tutto scritto...

piú si avanza con la carriera e piú non hai nullla da fare! :roll:
leggi mail, le inoltri, organizzi meeting...hostess...
na firma quá, na firma lá!!!! approvi...non approvi! :P
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Messaggio da libelle » 19 aprile 2007, 13:23

Certamente, sono disponibilissimo all'approfondimento della questione.
Abbiamo detto che lo svergolamento alare comporta una riduzione di angolo di calettamento della estremità alare rispetto alla radice.
Gli alettoni, essendo posizionati nelle vicinanze delle estremità alri , per ovvi motivi di efficacia e autorità nel controllare il banking dell'aereo sono direttamente chiamati in causa quando l'ala ha un principio di stallo che parte dalla radice e progressivamente si propaga alla tip man mano che l'angolo di attacco viene progressivamente aumentato dal pilota tirando la barra o il volantino alla pancia.
Nell'area dell'ala in cui è calettano l'alettone si hanno delle modifiche della portanza a seconda dei movimenti stessi della superficie di governo. Come tutti ben sapranno alettone abbassato comporta aumento della portaza e quindi l'ala sale, alettone alzato comporta riduzione di portanza e l'ala scende.
Ogni qual volta che sull'ala si aumenta la portanza, bisonga sempre pagare un tributo alla resistenza. La percentuale di resistenza è relativamente inferiore alla percentuale di portanza, tranne nei casi in cui l'ala è prossima allo stallo.
Esaminando un grafico che mette in relazione il coefficiente di portanza con quello di resistenza in rapporto all'angolo di incidenza, è possibile vedere chiaramente che quando l'ala è oramai prossima all'angolo di stallo il coefficiente di portanza comincia a decrescere in maniera esponenziale e a picco. Al contrario il coefficiente di resistenza tende a salire rapidamente e progressivamente. Al superamento dell'angolo di stallo il valore di portanza è pressochè nullo mentre quello di resistenza è ai massimi livelli. L'ala non porta più e si verifica quindi lo stallo.
Applichiamo questo concetto nella zona di ala che più ci interessa, cioè alle estremità dove è calettato l'alettone.
Supponiamo di avere quasi tutta l'ala in stallo mentre un residuo di portanza rimane solo nella sezione di ala interessata dall'alettone.
Se applicassimo volantino o barra in modo da voler sollevare l'ala di alettone comanderemo l'abbassamento dello stesso in modo da cercare l'aumento locale di portanza. Tale manovra è normalissima con l'ala perfettamente efficiente, ma con un ala che rimane aggrappata in aria solo con le unghie significa darle il colpo di grazia.
Nel momento in cui l'alettone si abbassa la portanza nella zona interessata tende sì ad aumentare, ma come ho detto sopra, quando l'ala è già prossima all'angolo critico di stallo, l'aumento di portanza è trascurabile, mentre la dose di resistenza che si produce è di gran lunga superiore. L'ala interessata dall'alettone che si abbassa subirà quindi un colpo secco di resitenza che praticamente consumerà di botto tutta la portanza residua provocandone la caduta. Ad aggravare questa condizione interviene pure l'altra ala, quella che avrebbe dovuto abbassarsi e in realtà tenderà ad alzarsi in quanto spinta dalla caduta dell'altra ala e alleggerita dalla resistenza quando l'alettone si alza.
Non solo: l'ala su cui si abbassa l'alettone non solo cade ma tende anche a frenare (per aumento della resistenza). L'altra ala, su cui si alza l'alettone, tende non solo a salire ma anche a venire in avanti.
Tutto si aggrava quindi: nel momento in cui l'ala aumenta di colpo la resistenza subisce pure una riduzione drastica di velocità relativa rispetto all'altra ala che invece incentiva il momento di imbardata. In queste condizioni la vite è praticamente inevitabile.
Non so bene quanto questa condizione sia avvertibile sugli aerei. Sugli alianti, che sono sensibilissimi a questa situazione a causa della grande apertura alare, la perfetta conoscenza del fenomeno è un fondamento per ogni pilota volovelista. Lo stallo asimmetrico con caduta in vite e la vite completa (cioè con almeno tre giri completi) è argomento di istruzione in fase di scuola e costituisce prova di esame.
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Messaggio da vihai » 19 aprile 2007, 15:35

libelle ha scritto:Sugli alianti, che sono sensibilissimi a questa situazione a causa della grande apertura alare, la perfetta conoscenza del fenomeno è un fondamento per ogni pilota volovelista. Lo stallo asimmetrico con caduta in vite e la vite completa (cioè con almeno tre giri completi) è argomento di istruzione in fase di scuola e costituisce prova di esame.
La vite completa non credo, visto che senza opportuni accorgimenti non c'è neanche modo di farla con i nostri ASK-21 che ne escono, volenti o nolenti, in meno di un giro.

Infatti a me piacerebbe più avanti provare stalli e viti con alianti meno paciocconi del K-21, credo sarà molto istruttivo.

Ciao,

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Messaggio da super33 » 19 aprile 2007, 16:21

libelle ha scritto:Lo svergolamento indica una progressiva riduzione dell'angolo di calettamento (l'angolo di incidenza è una cosa diversa) dalla radice fino alle estremità alari.
L'angolo di calettamento è maggiore alla radice e minore all'estremità, quindi avviene il contrario: lo stallo si genera inizialmente alla radice per poi propagarsi su tutta l'ala fino alle estremità.
Tale soluzione ha uno scopo semplice, cioè rendere l'intera ala meno soggetta ad uno stallo repentino e indurre la stessa a generare una sorta di avviso al pilota della nascita e propagazione dello stallo, ovvero il distacco dei filetti fluidi dall'ala.
...
Aggiungerei 2 dettagli: lo svergolamento dell'ala può essere geometrico e/o aerodinamico, e ti permette anche di avere la distribuzione di portanza ellittica (o quasi).

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Messaggio da super33 » 19 aprile 2007, 16:22

Maxx ha scritto:Marcè, ma nun tieni niente 'a fà????? :-)
:shock:
perchè ti lamenti delle risposte :?: :roll: :roll:

TKO

Messaggio da TKO » 19 aprile 2007, 17:00

io ... non so se in accordo o meno con quanto affermato da altri nei post più su, posso affermarvi che :
lo stallo di un'ala a freccia avviene sempre ( fenomeno ridotto con calettamento variato lungo l'apertura alare ) a partire dal tip e sale l'ala verso la radice.
fenomeno indotto anche dalla variazione della direzione del vento relativo in prossimità del tip a causa dei vortici marginali che generano la famosa induced drag.
un velivolo con ala a freccia ad alte incidenze scopre che il nascere dello stallo avviene al tip e che questo causa un fenomeno di pitch up indesiderato e un susseguente stallo con nose up.
per ridurre tale fenomeno si ricorre allo "svergolamento" che intitola il tread.

aggiungo che per non perdere efficiacia dell'alettone spesso si rende turbolento lo strato limite sul dorso in prossimità dell'alettone energizzandolo e quindi concedendogli qualche decimo di grado in più prima dell'incidenza critica.
ricordo che molti aerei hanno alettoni outboard e inboard che risentono diversamente dei flussi sull'ala.

confermo sicuramente che in volo lento è bene usare gli alettoni con piccole deflessioni per non incappare in una vite.

ziao

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Messaggio da libelle » 19 aprile 2007, 17:00

La vite completa non credo, visto che senza opportuni accorgimenti non c'è neanche modo di farla con i nostri ASK-21 che ne escono, volenti o nolenti, in meno di un giro.

Infatti a me piacerebbe più avanti provare stalli e viti con alianti meno paciocconi del K-21, credo sarà molto istruttivo
Proprio per questo motivi io costituisco una voce fuori dal coro di tutti quelli che ritengono l'ASK-21 il miglior aliante scuola.

Il K-21 è invece in assoluto il peggior aliante scuola mai costruito perchè non è assolutamente formativo. E' un aliante estremamente facile da pilotare e, grossa pecca, non fa la vite. Lo stesso costruttore (schleicher) ha diffuso un bollettino tecnico per eseguire una modifica che permetta all'aliante di eseguire una vera vite tramite l'installazione di un ballast in coda che arretri il baricentro.
Al di là del caso atipico del K-21, non esiste aliante che non fa la vite, specialmente con stallo scoordinato per comandi incrociati. Bisogna dire che gli alianti più moderni sono molto più resistenti alla vite, ma questo non autorizza a fare virate derapate a bassa velocità vicino al suolo. Alcuni anni fa è avvenuto un incidente mortale perchè un pilota con un Discus 2 (quindi un aliante moderno) è entrato in autorotazione a bassa quota ed è finito in un bosco.
Io mi sono brevettato su un aliante vecchio stampo quale è il K-13. Quello è un vero aliante per imparare perchè fa una vite piuttosto netta anche se con ingresso e uscita "scolastico", cioè senza cattive tendenze come hanno certi alianti che fermano la rotazione solo dopo alcuni giri (nonostante il piede opposto sia tutto dentro) oppure necessitano assolutamente della barra avanti e non solo il piede.
Ritenere che un aliante faccia la vite completa sole se ci è portato di proposito e con la forza è un grosso errore. Ogni aliante può entrare accidentalmente in vite, naturalmente prima di entrarci lancia una serie di avvertimenti che il pilota deve cogliere immediatamente e prontamente agire per evitare tale inconveniente che è letale a bassa quota.
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Messaggio da libelle » 19 aprile 2007, 17:15

Per vedere una bella animazione di un ingresso in vite vi consiglio di andare sul sito di un eccellente simulatore di volo per aliante: condor Soaring.
Indirizzo http://www.condorsoaring.com/media.htm
filmato "Yeehaa spinning time!"
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Messaggio da N757GF » 19 aprile 2007, 19:43

libelle ha scritto:Per vedere una bella animazione di un ingresso in vite vi consiglio di andare sul sito di un eccellente simulatore di volo per aliante: condor Soaring.
Indirizzo http://www.condorsoaring.com/media.htm
filmato "Yeehaa spinning time!"
Peccato che durante la vite la pallina rimanga centrata e che la bussola magnetica assomigli di piu` a una girobussola :)

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Messaggio da libelle » 19 aprile 2007, 20:42

Peccato che durante la vite la pallina rimanga centrata e che la bussola magnetica assomigli di piu` a una girobussola
E' vero, non me ne ero accorto! Mi rimangio tutto: l'animazione fa schifo perchè la pallina se ne sta al centro.
Allora rimaniamo sulle cose certe e reali. Ho ritrovato il link del filmato in cui provano la vite con l'ASK-21 modificato.
Questo è attendibile!
http://www.akaflieg.uni-karlsruhe.de/pr ... ln-1-2.avi
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Re: Svergolamento

Messaggio da Flyfree » 19 aprile 2007, 22:49

max70 ha scritto: Per questo motivo le estremità stesse sono spesso svergolate rispetto alla radice, in questo modo all'aumentare dell'angolo di attacco l'incidenza all'estremità è più bassa e il profilo non stalla.
Spesso si usano anche due profili diversi radice-estremita per addolcire lo stallo.
ciao

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Messaggio da N757GF » 21 aprile 2007, 15:59

libelle ha scritto: è possibile vedere chiaramente che quando l'ala è oramai prossima all'angolo di stallo il coefficiente di portanza comincia a decrescere in maniera esponenziale e a picco.
Non e` detto che Cl crolli a picco, dipende dalla profilo dell'ala. Oltre l'angolo di incidenza di stallo si ha ancora portanza, che diminuisce con alfa.

Aggiungo un paio di altre osservazioni: se il profilo dell'ala e` uniforme, l'ala non stalla tutta allo stesso angolo di incidenza, perche' vicino alle estremita` ci sono gli effetti di vortice che cambiano le condizioni.

Infine meglio dire angolo di incidenza, che corrisponde ad angle of attack.$

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